Déformations de fermettes industrielles

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Le constat

La couverture peut présenter des déformations visibles, avec des tuiles qui ne sont plus alignées : c’est le signe d’une déformation (fléchissement, déversement) de la charpente industrialisée. Cette pathologie devient heureusement plus rare, grâce au durcissement des règles de l’art et aux progrès de la profession : fixation plus encadrée des fermettes sur le gros œuvre, recours systématique aux plans de pose.
En revanche, on recense des sinistres en rénovation, lorsque l’aménagement des combles entraîne une coupe des fermettes exécutée sans discernement, sans étude spécifique des principes de stabilité forcément affectés.

Le diagnostic

Les charpentes industrialisées en bois assemblées par des connecteurs métalliques sont utilisées pour les maisons d’habitation, mais aussi des bâtiments plus vastes tels que des magasins ou des hangars.
• La plupart des déformations affectant ces fermettes proviennent du flambement ou du déversement des pièces comprimées (arbalétriers, diagonales). En effet, le poids de la couverture et des plafonds génèrent dans les barres constituant les fermettes des efforts de traction ou de compression. Or, les pièces de bois utilisées sont parfois de faible épaisseur (36 mm) et pourtant longues de plusieurs mètres. La compression qui transite dans ces pièces peut provoquer un flambement : un arbalétrier se déforme, il entraîne ses voisins attachés par les liteaux, et c’est l’ensemble de la charpente qui est affecté.
Le phénomène peut conduire à un effondrement de la toiture, notamment lorsque les pointes de pignons ne sont pas construites en dur et ne peuvent donc s’opposer aux poussées (déversement). La situation peut devenir critique par temps de vent.
Pour s’opposer à ces déformations, il convient donc de mettre en œuvre des barres antiflambement et de contreventement, conformément au plan de pose fourni par le fabricant.

Fermettes industrielles

En rouge : les barres venant s’opposer au flambement des arbalétriers, appelées aussi « antiflambage ».
En bleu : les barres dites de contreventement apportant à la charpente sa stabilité d’ensemble.
En vert : des barres rejoignant les nœuds, ou barres filantes, appelées aussi « lisses sur entrait ».
• Des erreurs de dimensionnement ou de calcul peuvent aussi être sources de désordres. Les fermettes sont le plus souvent dimensionnées par ordinateur, ce qui sous-entend que les hypothèses de calcul cadrent avec la réalité. La modélisation doit prendre en compte les lignes d’épure et les conditions d’appui (rotule, appui glissant…). Les charges ponctuelles, telles que les souches de cheminée ou les possibilités d’accumulation de neige, ne doivent pas être sous-estimées.
Le calcul doit concerner également les formes spéciales (tronquées ou dissymétriques), telles que les fermes de chien-assis, de fenêtre de toit ou sur trémie d’escalier, sujettes à déformations particulières.
• Les fermettes doivent être régulièrement espacées et parfaitement solidarisées au gros œuvre. Leur verticalité doit être soignée.
Il conviendra de ne pas poser une fermette qui se serait déformée pendant le transport ou qui aurait été mal stockée (une fermette gauche se déformera anormalement).

Les bonnes pratiques

• Respecter les règles de conception, de mise en œuvre et de calcul prévues par le DTU 31.3 et les règles CB71 (règles destinées à être remplacées par l’Eurocode 5).
Ces documents apportent notamment toutes les informations utiles sur :
- les charges à prendre en compte ;
- la qualité des bois à retenir ;
- les modalités de calcul et les déformations acceptables ;
- les dispositifs permettant d’assurer la stabilité (contreventement, antiflambement) ;
- la fixation des fermettes (en particulier dans les zones sismiques).
• Vérifier le traitement préalable de la charpente (termites, insectes xylophages, champignons).
• Prendre en compte les conditions du site (altitude, effet de site…) dans la détermination des actions du vent et de la neige.
• Respecter scrupuleusement le plan de pose fourni par le fabricant, qui doit être détaillé et explicite quant à la disposition des barres assurant la stabilité du montage. Les poseurs doivent avoir reçu une formation spécialisée à la lecture de ces plans.
• Veiller à l’aplomb des fermettes.

À consulter

Conception et Dimensionnement « Eurocode »
NF EN 1995-1-1 : Conception et calcul des structures en bois.
NF EN 1993-1-3 : Actions sur les structures - Partie I-3 Règles générales.
Conception et dimensionnement
Règles CB71 : Règles de calcul et de conception des charpentes en bois.
Règles NV65 : Règles définissant les efforts de la neige et du vent sur les constructions et annexes.
Règles N84 : Action de la neige sur les constructions.
NF P21-400 : Bois de structure et produits à base de bois - Classes de résistance et contraintes admissibles associées.
Mise en œuvre
NF DTU 31-3 : Charpente en bois assemblée par connecteurs métalliques ou goussets.

N°350

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